Luft­kühler perfekt ausge­richtet

Wenn Hersteller von Luft­küh­lern ein neues Produkt entwerfen, so läuft das häufig nach folgendem Schema ab: Zunächst entwi­ckeln die Inge­nieure das gesamte Gerät, dann suchen sie einen Venti­lator mit dem passenden Betriebs­punkt. Dass es sich lohnt, neue Wege zu gehen, zeigt ein Projekt der GEA Küba GmbH, die ihren neuen Luft­kühler von Anfang an gemeinsam mit ebm-papst entwi­ckelte. „Da unser Produkt bereits einige Jahre im Markt war, planten wir ein komplettes Rede­sign“, erklärt Steven Duncan, Leiter Technik, Forschung und Entwick­lung bei GEA Küba. „Um alle Kompo­nenten perfekt aufein­ander abstimmen zu können, holten wir gleich zu Beginn ebm-papst mit ins Boot.“

Am Anfang des Projekts steckten Duncan und sein Kollege aus der F + E sowie Mathias Lich, Manager Service und Produkt­ma­nage­ment, und Thomas Heli, Abtei­lungs­leiter Entwick­lung bei ebm-papst, die Köpfe zusammen. So legten die Betei­ligten zunächst die Anfor­de­rungen an den Luft­kühler fest. Diese wurden in den vergan­genen Jahren nämlich immer höher: Kunden erwarten heute effi­zi­ente Systeme mit hohen Wurf­weiten, die sich einfach warten und reinigen lassen. Da Luft­kühler häufig bei der Lebens­mit­tel­küh­lung einge­setzt werden, stellen sie zudem hohe Ansprüche an die Hygiene der einge­setzten Geräte.

Um die Kunden­wün­sche zu erfüllen, nahmen sich die Teams von ebm-papst und GEA Küba zunächst die Verbes­se­rung der Luft­lei­tung in den Kühl­raum vor. „Um diese Wurf­weite zu erhöhen, setzen wir soge­nannte Strö­mungs­gleich­richter ein“, erklärt Thomas Heli. „Sie redu­zieren den Drall aus dem Kühl­luft­strom, der aus dem Luft­kühler abströmt. Dadurch wird ein Aufplatzen des Luft­stroms verhin­dert und die Kühl­luft kommt auch bis in die hintersten Ecken eines Raums.“

In der EC-Vari­ante der Luft­kühler sinkt die Ener­gie­auf­nahme im Vergleich zur AC-Tech­no­logie um durch­schnitt­lich 30 Prozent. In Einzel­fällen sind sogar bis zu 67 Prozent möglich.

Steven Duncan, GEA Küba

Bisher erfüllten waben­för­mige Strö­mungs­gleich­richter diese Aufgabe zufrie­den­stel­lend, aber nicht effi­zient genug. Der Grund: Zwar richtet das bishe­rige Bauteil die Luft korrekt aus, verur­sacht aber zugleich einen hohen Druck­ab­fall, was zu einem redu­zierten Luft­strom führt. So wird die Leis­tung des Venti­la­tors nicht optimal umge­setzt. Die Lösung, die die Partner fanden, ist ein von ebm-papst neu designter Strö­mungs­gleich­richter, der die Luft ausrichtet, ohne den Luft­strom merk­lich zu dros­seln. Damit erzielt der Luft­kühler annä­hernd eine Verdopp­lung der Wurf­weite gegen­über der Lösung ohne Strö­mungs­gleich­richter. Um dieses Ergebnis zu errei­chen, arbei­teten die Projekt­teams der Part­ner­un­ter­nehmen sowohl im tech­ni­schen als auch im kauf­män­ni­schen Bereich zusammen und spielten sich die Bälle gegen­seitig hervor­ra­gend zu, so dass neue Ideen schnell und unkom­pli­ziert umge­setzt werden konnten.

Wird der im Luft­kühler einge­setzte Venti­lator AxiCool als EC-Ausfüh­rung verbaut, erhöht sich die Effi­zienz noch deut­lich. „In dieser Vari­ante sinkt die Ener­gie­auf­nahme im Vergleich zur AC-Tech­no­logie um durch­schnitt­lich 30 Prozent“, erklärt Steven Duncan. „In Einzel­fällen sind sogar bis zu 67 Prozent möglich.“ Die Ausfüh­rung mit EC-Motor bietet zudem den Vorteil, dass sie erheb­lich weniger Wärme in den Kühl­raum bringt und sich über ein Signal von null bis zehn Volt einfach und bedarfs­ge­recht regeln lässt.

Die Kunden fordern eine Einfache Wartung und Reini­gung der Luft­kühler

Mathias Lich, GEA Küba

Doch Effi­zienz und ein starker Luft­strom sind im Praxis­ein­satz nicht alles. „Eine wich­tige Kunden­an­for­de­rung ist außerdem die einfache Wartung und Reini­gung der Luft­kühler“, sagt Mathias Lich. Deshalb sind alle Luft­füh­rungs­teile am Strö­mungs­gleich­richter aus einem hoch­wer­tigen Kunst­stoff gefer­tigt. Neben neuen Möglich­keiten in der Konstruk­tion bietet der Einsatz dieser Mate­ria­lien weitere Vorteile. Mathias Lich: „Durch diese Mate­ria­lien errei­chen wir sehr glatte Ober­flä­chen, die nicht für Korro­sion anfällig sind. Das ist gerade im Lebens­mit­tel­be­reich wichtig.

In das Schar­nier inte­grierte ebm-papst exklusiv für GEA Küba den Klemm­kasten für den Anschluss des AxiCool Venti­la­tors

Zudem sind Kunst­stoffe un­empfindlicher auch gegen­über aggres­siven Reinigungs­mitteln.“ Weiter ver­einfacht wird die Reini­gung dadurch, dass der Wand­ring an einem Schar­nier montiert ist und so zum Reinigen des Wärme­tau­schers zur Seite geklappt werden kann. In das Schar­nier inte­grierte ebm-papst exklusiv für GEA Küba auch den Klemm­kasten für den Anschluss des AxiCool Venti­la­tors – das spart Platz und hält das Design des Luft­küh­lers einfach. Bei einem gemein­samen Treffen bemerkten Lich, Duncan und Heli einen weiteren Vorteil, den der neue Wand­ring aus Kunst­stoff mit sich bringt: Er ist hohl und so geschickt gestaltet, dass ein Heiz­band inte­griert werden kann. „Durch die gezielte Erwär­mung des Wandrings an der Innen­seite können wir viel effi­zi­enter als bisher verhin­dern, dass sich soge­nannte Eisbrü­cken bilden, durch die die Venti­la­tor­schau­feln fest­frieren“, sagt Mathias Lich. Da das Heiz­band nicht mehr wie bisher von außen auf einen offenen Wand­ring montiert wird, wirkt es nur dort, wo es auch wirk­lich erfor­der­lich ist, und macht so die Wandring­hei­zung um bis zu 80 Prozent effi­zi­enter.

Wir haben das gleiche Verständnis von Qualität und Part­ner­schaft.

Thomas Heli, ebm-papst

Seit gut einem Jahr ist die neue Luft­küh­ler­reihe nun im Markt und das Feed­back der Kunden ist durchweg positiv. Auch die Projekt­partner sind mit dem Ergebnis zufrieden. Thomas Heli: „Dank dem sehr guten, vertrau­ens­vollen Verhältnis konnten wir in dem gesamten inter­dis­zi­pli­nären Team hoch moti­viert zusam­men­ar­beiten. Dabei hilft es auch sehr, dass unsere Unter­nehmen das gleiche Verständnis von Qualität und part­ner­schaft­li­cher Zusam­men­ar­beit haben.“ Und Mathias Lich ergänzt: „Nach dieser sehr guten Erfah­rung werden wir gemein­same Entwick­lungen mit ebm-papst auch in Zukunft voran­treiben.“